Entenda como a 'dança de buracos negros' pode comprovar teorias de Albert Einstein e Stephen Hawking

POR Erik Ely    EM Ciência e Tecnologia      11/05/20 às 22h38
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Recentemente, astrônomos conseguiram comprovar teorias de Albert Einstein e Stephen Hawking, estudando a maneira como dois buracos negros estavam se movendo. O primeiro é um verdadeiro colosso. Para se ter uma ideia, ele pesa 18 bilhões de vezes a massa do nosso Sol. Enquanto o outro, é consideravelmente menor, mais ainda é gigante, com "apenas" 150 milhões de massas solares.

No estudo, os cientistas conseguiram prever suas interações com muita precisão. Para isso, eles fizeram cálculos que incluíam os efeitos de distorção no espaço-tempo gerados pelos buracos e considerando que o buraco maior tinha uma "superfície" lisa. Esse emparelhamento de buracos negros é conhecido como OJ 287 e fica a cerca de 3,5 bilhões de anos-luz da Terra.

Uma explosão de energia equivalente a um trilhão de sóis

Há muito tempo, cientistas descobriram uma espécie de brilho repentino desse sistema que ocorre a cada 12 anos. Essa explosão de energia é equivalente a uma trilhão de sóis ascendendo ao mesmo tempo na galáxia hospedeira dos buracos. Sendo assim, a melhor explicação para esse comportamento incrível é o fato de que, o menor objeto está rotineiramente colidindo com um disco de gás e poeira acumulado em seu companheiro maior. Isso faz com que ele aqueça em temperaturas extremamente altas no processo.

Contudo, essa queima pode ser considerada irregular. Dessa vez, ela nem sempre ocorre a cada 12 anos. Às vezes, os episódios de clareamento ocorrem em um período de 12 anos com apenas um ano de intervalo. Em outras vezes, há uma diferença de dez anos entre um evento e outro.

Isso acontece porque há uma grande complexidade no caminho que o pequeno buraco percorre ao redor de seu parceiro. Segundo os pesquisadores, essa complexidade é necessária para um modelo altamente sofisticado. "A órbita do buraco negro menor muda de eixo. É por isso que os tempos dos impactos variam", disse Mauri Valtonen, da Universidade de Turku, na Finlândia. "Já em 1996 tínhamos um modelo que previa mais ou menos o que aconteceria. Mas temos cada vez mais precisão", afirmou à BBC News.

Nenhum instrumento humano havia capturado o fenômeno em seu pico

Atualmente, um dos parâmetros mais importantes do modelo é a energia que erradia para longe do sistema na forma de ondas gravitacionais. Portanto, essas ondulações na estrutura do espaço-tempo são geradas corpos em aceleração. Dessa forma, nas circunstâncias supermassivas do OJ 287, exercem uma influência significativa na maneira como o sistema opera. Vale lembrar também que essas ondulações são previstas pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein.

Em 31 de julho de 2019, ocorreu o mais grande teste do modelo. Isso aconteceu quando o aparecimento da queima mais recente foi identificado dentro de 2,5 horas do que as equações haviam previsto. Desse modo, o evento foi capturado pelo telescópio espacial infravermelho Spitzler, da NASA.

Contudo, podemos que um momento de sorte. Isso porque, OJ 287 estava do outro lado do Sol. Portanto, fora da vista das instalações terrestres. Entretanto, como o telescópio está longe da Terra, em cerca de 160 milhões de km, tivemos uma posição privilegiada para ver o fenômeno. "Foi muita sorte podermos capturar o pico desse fenômeno com o Spitzer, porque nenhum outro instrumento feito por humanos foi capaz de alcançar esse feito naquele momento específico", afirmou Valtonen.

Muitos cientistas, incluindo Stephen Hawking, desenvolveram o que ficaria conhecido como o teorema "sem pelos" dos buracos negros. Isso afirma essencialmente que a superfície, ou "horizonte de eventos", de um buraco negro ao longo de seu eixo de rotação é simétrica. Ou seja, nela não existem protuberâncias e inchaços. Sendo assim, até o momento, o OJ 287 é a melhor prova que temos dessa teoria. Caso houvesse irregularidades graves, o tempo não teria sido previsto com a mesma precisão.


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